卤素灯泡

卤素灯泡(英语:Halogen lamp),又称钨卤灯泡、石英灯泡、卤素灯珠,是一种改良的白炽灯,其灯泡内部填充了少量的卤素气体(如碘或溴)。[1] 与传统白炽灯相比,卤素灯泡利用卤素循环再生灯丝,延长灯丝寿命并提高工作温度,从而获得更高的亮度、色温和发光效率。
卤素灯泡具有体积小、易于控制、显色性好等优点,曾广泛应用于汽车前灯、舞台照明、室内照明等领域。但由于其发光效率仍然较低,且存在紫外线辐射等问题,近年来正逐渐被更为节能环保的 LED灯 所取代。
原理
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卤素灯泡与普通白炽灯的主要区别在于灯泡内部填充的气体成分。卤素灯泡的玻璃外壳内充有少量的卤族元素气体,常见的有碘或溴,有时也会使用其他卤族元素。当灯丝通电发热时,钨原子从灯丝表面蒸发并向灯泡壁扩散。当钨蒸气接近温度较低的灯泡壁时,会被冷却到大约800℃左右,并与卤素原子结合,形成卤化钨(如碘化钨或溴化钨)分子。卤化钨分子在热气流的作用下向灯丝方向移动,最终回到灯丝附近。 由于卤化钨在高温下不稳定,会重新分解成卤素蒸气和钨原子。钨原子重新沉积在灯丝上,从而弥补灯丝因蒸发而损失的部分。通过这种卤素循环,灯丝的寿命得以显著延长(约为普通白炽灯的3-4倍),并且灯丝可以在更高的温度下工作,从而获得更高的亮度、更高的色温以及更高的发光效率。
石英玻璃和紫外线
[编辑]由于卤素灯泡工作时灯丝温度很高,普通玻璃无法承受,因此通常使用石英玻璃来制作灯泡外壳。 因为普通玻璃可以有效阻挡紫外线,而石英玻璃则不能,所以卤素灯泡会发射出一定强度的紫外线。因此,制造商和消费者需要采取防护措施,以减少紫外线辐射对人体造成的潜在危害。
优点与缺点'
[编辑]优点
[编辑]普通白炽灯虽然具有结构简单、制造成本低廉、亮度易于调节、演色性好(Ra=100)等优点,但也存在寿命较短、发光效率较低(仅有12%-18%的电能转化为光能,其余部分以热能形式散失)以及色温偏低(通常在2700-3100K之间)等缺点。卤素灯泡在一定程度上保留了白炽灯的优点,并显著延长了使用寿命,提高了发光效率。
缺点
[编辑]尽管发光效率有所提高,但仍远低于 LED灯 和 荧光灯 等新型光源。 由于卤素灯泡使用的石英玻璃允许紫外线通过,因此需要采取措施来阻挡辐射。此外,如果灯泡表面的石英玻璃沾染油污(例如用手触摸),在灯泡点亮后会导致局部过热,使石英玻璃发生晶化。晶化后的石英玻璃强度降低,容易导致气体泄漏,缩短灯泡寿命,甚至发生破裂。[2]
参考资料
[编辑]- ^ US Patent 254780
- ^ Kremer, Jonathan Z."Types of Light Bulbs and Their Uses" (页面存档备份,存于互联网档案馆) Megavolt, section "Halogen", 访问日期 2011-05-26.
外部链接
[编辑]- Halogen Lamp Resources (页面存档备份,存于互联网档案馆) Halogen Lamp Resources
- Glass in Halogen Lamps (页面存档备份,存于互联网档案馆)